JIPB ：河南大学宋纯鹏课题组发现海藻糖参与ABA调控的根伸长和气孔关闭学术资讯

来源：BioArt植物

海藻糖是植物体内一种非常重要的二糖，在植物生长发育和胁迫响应中发挥重要作用。ABA是植物体内最重要的逆境应答激素，不仅参与了植物对多种胁迫的响应，也对植物的生长发育具有重要调控作用。然而，海藻糖与ABA之间是否有联系以及如何相关，目前还不清楚。

近日，河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室宋纯鹏课题组近日在JIPB在线发表题为“TREHALOSE-6-PHOSPHATE PHOSPHATASE E modulates ABA-controlled root growth and stomatal movement in Arabidopsis”的研究论文。该研究发现海藻糖参与了ABA对拟南芥根伸长和气孔关闭过程的调控，并对其具体机制进行了深入探索。

拟南芥海藻糖-6-磷酸磷酸酶TPP是海藻糖合成酶，蛋白家族有10个成员，研究发现其中TPPE基因表达受ABA诱导大量增加，并能引起植物体内海藻糖含量的显著变化。对tppe突变体的表型分析显示，无论是根伸长还是气孔关闭都表现出对ABA的敏感性降低。表明TPPE在ABA信号转导过程中有着重要作用。

有意思的是，启动子分析和酵母单杂交实验表明，TPPE受ABA信号途径中重要转录因子ABF2的直接调控，体外EMSA以及体内ChIP实验和荧光素酶实验证明了该结论。通过分析ABF2突变体中的海藻糖含量和根长表型，发现ABF2参与海藻糖合成的调控过程，并同时参与了ABA抑制根伸长的反应。在tppe突变体中超表达ABF2基因并不能恢复tppe突变体中的海藻糖含量以及对ABA的敏感性，表明ABF2通过正调控TPPE而参与其在根伸长中的作用。活性氧（ROS）是ABA信号途径中重要的信号分子，ABA可以诱导拟南芥根和气孔中ROS含量的升高，但在tppe突变体体内ROS不能被ABA诱导。

与之相反，利用ROS清除剂可以恢复tppe突变体对ABA的敏感性，表明TPPE通过参与ROS的积累进而引起ABA对植物根伸长和气孔运动的调控。因此，该研究揭示了TPPE在海藻糖合成和ABA调节根伸长和气孔关闭中的作用，为进一步阐明海藻糖参与植物非生物胁迫响应的分子机制提供了理论依据，同时也是对ABA信号通路的重要补充。

宋纯鹏教授课题组以棉花、玉米、小麦、拟南芥为研究体系，多年来致力于开展氧化还原信号的感受和转导、植物应答干旱胁迫的气孔调节机制、环境胁迫调节根系形态建成的分子机制等方向的相关研究。博士研究生王文静和陈庆彬为本论文共同第一作者，宋纯鹏教授为论文的通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.12925

来源：bioartplants BioArt植物

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